Implant, który zamienia myśli na słowa? Nowy wynalazek może pomóc pacjentom po udarze mózgu

Kiedy chcesz coś powiedzieć, a Twój język plącze się tworząc ciąg niezrozumiałych dla innych dźwięków, możesz się czuć jak sparaliżowany. Afazja, czyli utrata zdolności mowy z powodu uszkodzeń ośrodkowego układu nerwowego, towarzyszy zwykle ludziom z ciężkimi urazami głowy, guzami mózgu lub po udarach. Problem ten może pojawić się także u epileptyków, osób cierpiących na stwardnienie zanikowe boczne (SLA), na skutek poważnych neuroinfekcji, czy po skomplikowanych operacjach.

Nowa technologia, którą stworzył zespół naukowców pod kierunkiem doktora Nima Mesgarani z Uniwersytetu Columbia w Nowym Jorku, może dokonać prawdziwego przełomu w życiu osób cierpiących z powodu utraty zdolności porozumiewania się z otoczeniem. Amerykańscy neuroinżynierowie opracowali metodę, która po przeanalizowaniu aktywności naszego mózgu pozwala odczytać nasze myśli i przetworzyć je na sensowne komunikaty.

System wykorzystuje w tym celu zaawansowany syntezator mowy (vocoder), który dzięki sztucznej inteligencji może komunikować się z ludzkim mózgiem i przetwarzać na słowa to, o czym pomyślimy. Nowa technologia naśladuje strukturę neuronów i analizuje aktywność naszego mózgu. Dzięki temu jest w stanie zrozumieć to, o czym myślimy. Na dodatek potrafi przemienić nasze niewyartykułowane myśli w prosty komunikat.

Zasada działania tego mechanizmu opiera się na podobnych rozwiązaniach, które są stosowane przez aplikacje Apple Siri czy Google Asystent. System ten jest jednak dużo bardziej zaawansowany.

Naukowcy chcą, by opracowana przez nich technologia była dostępna w formie zbliżonej do niewielkiego implantu (wpinanego na ucho jak kolczyk). Jeśli takie urządzenie stałoby się powszechnie dostępne, mogłoby znacznie ułatwić życie wielu ludziom na całym świecie.

– Nasz wynalazek daje szansę komunikowania się z otoczeniem każdemu, kto z powodu choroby lub poważnego urazu stracił możliwość porozumiewania się z innymi. To może zmienić dotychczasowe „reguły gry” – wyjaśnia dr Nima Mesgarani z Uniwersytetu Columbia w Nowym Jorku na łamach.

Prace nad takim rozwiązaniem wymagały wielu lat żmudnych badań. Dzięki testom, w których brali udział pacjenci z padaczką (którzy wcześniej przeszli operację mózgu i borykali się z przejściową afazją), naukowcom udało się dokonać ciekawych obserwacji.

Badacze zauważyli, że ludzki mózg uaktywnia się w specyficzny sposób nie tylko wtedy, kiedy wypowiadamy słowa, ale także, jeśli wyłącznie wyobrażamy sobie tę czynność. Opracowany przez nich algorytm nauczył się interpretować tę aktywność mózgu i przetwarzać ją poprzez syntezator mowy na sensowny komunikat (dzięki mechanizmom wykorzystującym sztuczną inteligencję). Jak to działa?

Jeśli pomyślimy, że chcielibyśmy się napić wody, implant z dekoderem myśli i syntezatorem mowy będzie w stanie wypowiedzieć to na głos. Genialne? Nowa technologia przetwarzania myśli na słowa może znacząco ułatwić życie wszystkim, którzy mają problem z komunikowaniem się. Zwłaszcza z powodu choroby czy na skutek nieszczęśliwych wypadków. Strach jednak pomyśleć, co mogłoby się stać, gdyby takie urządzenia zostały wykorzystane bez naszej wiedzy...